爬虫
网络爬虫(又称为网页蜘蛛,网络机器人,在FOAF社区中间,更经常的称为网页追逐者),是一种按照一定的规则,自动地抓取[万维网]信息的程序或者脚本。另外一些不常使用的名字还有蚂蚁、自动索引、模拟程序或者蠕虫。
浏览网页的基本过程和通信基础
当我们在浏览器地址栏输入: http://www.baidu.com 回车后会浏览器显示百度的首页,那这 段网络通信过程中到底发生了什么?
简单来说这段过程发生了以下四个步骤:
- 浏览器通过DNS服务器查找域名对应的IP地址;
- 向IP地址对应的Web服务器发送请求 ;
- Web Web服务器响应请求,发回HTML页面 ;
- 浏览器解析HTML内容,并显示出来
DNS
- DNS 是计算机域名系统 (Domain Name System (Domain Name System 或 Domain Name Service) 的缩写,由解析器和域名服务组成的。
- 域名服务器是指保存有该网络中所主机的和对应 IP 地址,并具有将域名转换为 IP 地址功能的服务器。
- 一般个域名的DNS解析时间在10~60毫秒之间。
- 一个域名必须对应IP地址,而一个IP地址不一定会有域名。
HTTP和HTTPS
- HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是一种发布和接收HTML页面的方法
- HTTPS协议(HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer)简单的讲就是HTTP的安全版,在HTTP下加入SSL层
- SSL(Secure Socket Layer 安全套接层)主要用于Web的安全传输协议,在传输层对网络连接进行加密,保障在Internet上数据传输的安全
- HTTP的端口号是80,HTTPS的端口号是443
URI与URL
- URI(Uniform Resource Identifier)统一资源标志符
- URL(Universal Resource Locator)统一资源定位符,用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一中标识方法
- URL的基本格式:scheme://host[:port]/path/.../[?query-string][#anchor]
请求
请求由客户端向服务端发出,分为四部分:
- 请求方法
- 请求的网址
- 请求头
- 请求体
- 请求方法
常用的请求方法有GET和POST方法
当使用restful风格进行web开发时,就不止GET和POST的方法了,对数据库的一种操作对应一种方法。
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请求头,用来说明服务器使用的附加信息,比较重要的信息有Cookie、Referer、user-Agent等。
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请求体,一般承载的内容是POST请求中的表单数据,而对于GET请求,请求体则为空。
响应
响应由服务端返回给客户端,分为三部分:响应状态码、响应头、响应提
- 响应状态码
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响应头,包含了服务器对请求的应答信息,如Content-Type、Server、Set-Cookie等。
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响应体,响应的正文数据都在响应体中,比如请求网页时他的响应体就是网页的HTML代码,请求一张图片时,它的响应体就是图片的二进制数据。我们做爬虫请求网页后,要解析的就是响应体
爬虫基本工作原理
爬虫基本类型
- 通用爬虫:是 捜索引擎抓取系统(Baidu、Google、Yahoo等)的重要组成部分。主要目的是将互联网上的网页下载到本地,形成一个互联网内容的镜像备份。
- 聚焦爬虫:是"面向特定主题需求"的一种网络爬虫程序,它与通用搜索引擎爬虫的区别在于, 聚焦爬虫在实施网页抓取时会对内容进行处理筛选,尽量保证只抓取与需求相关的网页信息。
- 增量式爬虫:增量式更新指的是在更新的时候只更新改变的地方,而未改变的地方则不更新。所以增量式爬虫技术在爬取网页的过程中,只爬取内容发生变化或是新产生的网页,对未发生内容变化的网页则不会爬取。
爬虫的基本工作流程(以通用爬虫为例)
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第一步:抓取网页
首先选取一部分的种子URL,将这些URL放入待抓取URL队列;
取出待抓取URL,解析DNS得到主机的IP,并将URL对应的网页下载下来,存储进已下载网页库中,并且将这些URL放进已抓取URL队列。
分析已抓取URL队列中的URL,分析其中的其他URL,并且将URL放入待抓取URL队列,从而进入下一个循环 -
第二步:数据存储
搜索引擎通过爬虫爬取到的网页,将数据存入原始页面数据库。其中的页面数据与用户浏览器得到的HTML是完全一样的。
搜索引擎蜘蛛在抓取页面时,也做一定的重复内容检测,一旦遇到访问权重很低的网站上有大量抄袭、采集或者复制的内容,很可能就不再爬行。 -
第三步:预处理
搜索引擎将爬虫抓取回来的页面,进行各种步骤的预处理,比如:提取文字、中文分词、消除噪音(比如版权声明文字、导航条、广告等……)、索引处理、链接关系计算、特殊文件处理....
除了HTML文件外,搜索引擎通常还能抓取和索引以文字为基础的多种文件类型,如 PDF、Word、WPS、XLS、PPT、TXT 文件等。我们在搜索结果中也经常会看到这些文件类型。
但搜索引擎还不能处理图片、视频、Flash 这类非文字内容,也不能执行脚本和程序。 -
第四步:操作数据,实现需求
比如获取京东某类商品的所有评论、购买用户的会员等级
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